專利名稱：校正軌道位置用的線路作業(yè)機械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種校正軌道位置用的線路作業(yè)機械。
AT 394742號專利介紹的一種校正軌道位置用的搗固車，已為人們所知。這種機械利用端部支承在軌行機構(gòu)上的機架作為機械本身基準系統(tǒng)的基準，用以測出軌道位置的誤差。
另外，US 5113767號專利也公開了一種在兩個軌行機構(gòu)之間裝有動力穩(wěn)定機組的動力穩(wěn)定車。為了測出軌道標(biāo)高和側(cè)向位置的誤差，機械有一套自己的基準系統(tǒng)。這套基準系統(tǒng)主要由沿機械縱向相隔一定距離的、能在軌道上滾行的測量小車和撥正與抄平鋼弦組成。可供選擇的一個結(jié)構(gòu)形式中，也可采用動力穩(wěn)定車的機架，作為撥道基準系統(tǒng)的基準。
US 5172637號專利介紹了另一種動力穩(wěn)定車，在它的基準系統(tǒng)中的前面和中間的測量小車分別裝有橫向電子擺，用以測定軌道的橫向位置。這樣，在結(jié)合使用計程裝置的情況下，就可以將前面測量小車范圍內(nèi)測到的軌道橫向位置，錯開時間提供給位于軌道作業(yè)范圍內(nèi)的第二個測量小車作為基準。這樣，盡管軌道經(jīng)過動力穩(wěn)定機組的作業(yè)而有所下沉，但仍可保存以前所測的軌道橫向位置。
最后，US 4655142號專利也公開了一種線路搗固車。這種搗固車裝有撥正與抄平鋼弦的基準系統(tǒng)，其前后測量小車上分別裝有測定軌道橫向位置用的電子擺。利用后面的第二個電子擺可以測出有時出現(xiàn)的軌道位置的殘余誤差，然后利用對起道裝置進行反應(yīng)控制的方法，可以最大限度地消除這個殘余誤差。
本發(fā)明的目的是要提出一種校正軌道位置用的線路作業(yè)機械。要求這種機械的基準系統(tǒng)能以機架為基準以改善測量的準確性。
根據(jù)本發(fā)明的校正軌道位置用的線路作業(yè)機械，包括支承在軌行機構(gòu)上的機架，上面裝有校正軌道側(cè)向位置用的撥道驅(qū)動機構(gòu)。機械還配備有能在軌道上滾行的測量小車。測量小車與作為基準的機架以及測值傳感器一起，組成一個測取軌道實際位置用的基準系統(tǒng)。并且，依作業(yè)方向位于基準系統(tǒng)前端和后端的測量小車配備有橫向傾斜測量裝置和壓力傳感器，用以測定撥道驅(qū)動機構(gòu)的撥道力。
將這些特點這樣結(jié)合起來，就可在結(jié)構(gòu)增加有限的情況下，全部消除以機架為基準時必然出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)誤差。因此本發(fā)明為測定軌道側(cè)向誤差提供了一個簡化的而又準確的基準系統(tǒng)。所謂簡化主要表現(xiàn)在利用了現(xiàn)成的非常穩(wěn)定的機械部分，也就是利用了機架作為基準，而放棄了使用因作業(yè)機組橫向運動而有時受到妨礙的撥正鋼弦。采用橫向傾斜測量裝置可徹底校正在軌道緩和曲線上出現(xiàn)的不準確性。與此同時利用壓力傳感器還可以完全校正撥道力特別大的時候機架可能出現(xiàn)影響測量結(jié)果的彎曲。因此，即使在這種極端情況下，也可認為基準系統(tǒng)具有很高的準確性。
下文將利用圖示的結(jié)構(gòu)實例進一步闡明本發(fā)明。附圖中

圖1為根據(jù)本發(fā)明的線路搗固車形式的線路作業(yè)機械圖2、3和4為圖1所示搗固車在測量小車處(見切割線Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ)放大的橫斷面圖;
圖5為校正軌道側(cè)向誤差用的、由機架、測值傳感器和測量小車組成的基準系統(tǒng)的示意俯視圖;
圖6為電路簡圖。
圖1所示線路作業(yè)機械1是一部線路搗固整平撥正機。機械有機架7，利用兩個軌行機構(gòu)2、3能在一條由鋼軌4、5和軌枕6組成的軌道上走行。箭頭8所示為機械1的作業(yè)方向。機架7的前方裝有驅(qū)動裝置與動力供應(yīng)裝置9，以及驅(qū)動機械前面軌行機構(gòu)2用的走行驅(qū)動機構(gòu)10。
機械1配備有起撥道機組11，它與機架7鉸接在一起，通過液壓式起道驅(qū)動機構(gòu)12其高度可以調(diào)節(jié)。另外，利用液壓式撥道驅(qū)動機構(gòu)13還能調(diào)節(jié)起撥道機組的側(cè)向位置。起撥道機組11的前端還鉸接在機架7的一個懸臂14上。起撥道機組11為每根鋼軌4、5配備有兩個帶緣撥道滾輪15和四個起道滾輪16，作為校正軌道位置的機具，成對地布置在鋼軌4、5的兩側(cè)，以便以滾輪夾鉗的方式夾持鋼軌軌頭的內(nèi)外側(cè)。此外，機械1還為每根鋼軌配備了一套與機架7相連的、通過液壓式高度調(diào)節(jié)驅(qū)動機構(gòu)17能升能降的搗固機組18(圖中以簡化形式示出)。機架7后端設(shè)有操作室19，其中裝有控制裝置20，用以控制校正軌道位置的機具。
為了測定軌道標(biāo)高，機械1有一套標(biāo)準的抄平基準系統(tǒng)21。這個系統(tǒng)為每根鋼軌4、5分別設(shè)置了由張緊的鋼繩組成的抄平基準線22，其前端通過立桿23與在未經(jīng)校正的軌道上滾行的測量小車24相連，其后端則通過立桿23與在校正后的軌道上滾行的測量小車26相連。在起撥道機組11與搗固機組18之間還有一個沿軌道滾行的測量小車25。這個測量小車25與測值傳感器27(每根鋼軌一個)相連。測值傳感器的叉形接觸桿以公知的方式與相應(yīng)的抄平基準線22一起動作。測值傳感器27提供的測定值(此值表示測量小車25處的軌道位置與代表軌道給定標(biāo)高的抄平基準線22之間的高度差)用于直接或間接控制起道驅(qū)動機構(gòu)12，然后由起道驅(qū)動機構(gòu)利用起撥道機組11的起道滾輪16，將軌道抬高到給定標(biāo)高。機架7的前后端分別有橫向傾斜測量裝置28、29與機架相連。
圖2、3和4特別介紹了校正軌道側(cè)向位置用的另一基準系統(tǒng)30。這套基準系統(tǒng)30包括作為基準的機架7，利用帶緣滾輪31在鋼軌4、5上滾行的測量小車24、25和26，以及測值傳感器32、33和34。通過相應(yīng)的加長件40直接與機架7相連的測值傳感器32、33和34均為旋轉(zhuǎn)式電位計。利用測值傳感器的鋼繩35能使旋轉(zhuǎn)式電位計的可調(diào)部分圍繞一根垂直的或水平的軸線轉(zhuǎn)動。每根測值傳感器鋼繩35直接與測量小車24、25、26相連，形成一個固定點36。也可以用無接觸式測量裝置代替上述電位計。
前后測量小車24、26分別配備有橫向傾斜測量裝置37、38。所有測量小車24至26均用公知的方法(在此不作進一步介紹)緊靠在兩根鋼軌4、5中的一根鋼軌(基準軌)上，以消除輪緣和鋼軌之間的游隙。
測值傳感器32、33和34的鋼繩35位于鋼軌頂面以上大約420毫米處，因此在彎道的緩和曲線或超高遞減斜坡上將因固定點36側(cè)向偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生8毫米以下的誤差。這個偏轉(zhuǎn)誤差可以用這種方法消除，就是利用橫向傾斜測量裝置37、38測定的前后測量小車24、26的橫向傾斜數(shù)值并對撥道裝置進行補償。中間的測量小車25可一并使用抄平基準系統(tǒng)21的外軌超高給定值。
測值傳感器鋼繩35的所有固定點36均位于同一高度上(對軌行機構(gòu)2、3的車輪與鋼軌接觸點所形成的水平基準面41而言)，也就是說位于一個與基準面平行的平面上。這樣就可以保證機架7橫向傾斜時，所有三個固定點36均有相同的側(cè)向偏差。在這種情況下也完全可以避免發(fā)生測量誤差。
借助示意圖5可表明各種數(shù)學(xué)關(guān)系。與圖1至4介紹的結(jié)構(gòu)不同，測值傳感器32、33和34分別裝在測量小車24、25、26上，而相應(yīng)的測值傳感器鋼繩35則與機架7相連。這樣做，對本發(fā)明的基準系統(tǒng)30的作用原理并無影響。測值傳感器32至34與機架7，確切地說與固定點36沿機械橫向的距離，分別用Vm(前測量點)、Hm(后測量點)和Ra(撥道偏差)表示。L表示前測量小車24與后測量小車26之間的距離。a為后測量小車26與中間測量小車25之間的距離，b為前測量小車24與中間測量小車25之間的距離，從中得到下列關(guān)系式不同機械的基準系統(tǒng)常數(shù)K＝b/L平均測定值Mm＝(Hm-Vm)·K+Vm如果基準系統(tǒng)30位于一條非常直的軌道上(校正零位時)，就會出現(xiàn)下列條件式[(Hm-Vm)·K+Vm]-Ra(∧〓Mm)＝0為校正軌道位置所需的撥道值(或移動值)Rw由下列等式求出(彎道上的正矢h計算在內(nèi))Rw＝h-[(Hm-Vm)·K+Vm]-Ra如果校正了零位，則機架7的偏轉(zhuǎn)或平行移動對測定撥道值沒有影響。校正零位時，所有測量小車24至26均處于一個軌道平面上，其中鋼軌4、5是非常準確的直線。所有測量小車24～26均貼靠在沿作業(yè)方向的右側(cè)鋼軌4上。此時撥道驅(qū)動機構(gòu)13是無壓控制的。軌道可能埋在混凝土內(nèi)而不能移動。利用第一個校正電位計將撥道值的讀數(shù)調(diào)整到零，然后用最大的撥道力啟動左側(cè)撥道驅(qū)動機構(gòu)13。如因機架7發(fā)生側(cè)向彎曲而使撥道值發(fā)生誤差，就利用第二個校正電位計將讀數(shù)校正到零值。兩次零位校正之間的撥道力由壓力傳感器39測取，然后進行線性的補償，使撥道值在自動補償撥道力對機架7造成的彎曲的情況下能得到正確顯示。上述操作過程應(yīng)對右側(cè)撥道驅(qū)動機構(gòu)13重復(fù)進行。如因機架7的抗扭曲剛度過低，可利用設(shè)在端部的橫向傾斜測量裝置37或38測出扭曲度，然后在計算撥道值時用于進行補償。
使用本發(fā)明的基準系統(tǒng)30校正軌道位置時，其優(yōu)點如下因不使用鋼弦或激光弦，所以不會影響機械1的作業(yè)機具。
道岔搗固車的前后測量小車需進行費時的鋼弦跟蹤調(diào)整沒有必要了。
搗固機組可以安全地超出軌道中心線橫向移動。
基準系統(tǒng)30可以用經(jīng)過考驗的、普通的機械與電氣部件組裝而成。簡單的旋轉(zhuǎn)式測值傳感器對測取測定值完全夠用。
在斜坡上和彎道上因鋼繩下垂造成的測量誤差不復(fù)存在。
如圖6所示，利用差分元件42求出前后測值傳感器32、34之間的差值(Hm-Vm)，然后用匹配元件43將差值乘以基準系統(tǒng)常數(shù)K。用另一差分元件44(同樣用于校正總的零值)求出對中間測值傳感器33測出的撥道偏差Ra的差值。與此同時用橫向傾斜測量裝置37、38，或用另一個屬于抄平基準系統(tǒng)21的測量裝置45測定相應(yīng)測量小車24、25、26的橫向傾斜。在測量裝置后面的匹配元件46內(nèi)，根據(jù)橫向傾斜引起的固定點36的側(cè)向偏移，對測定值進行相應(yīng)的調(diào)制。在另一些匹配元件47、48內(nèi)，用各種不同結(jié)構(gòu)所決定的系數(shù)a/L或b/L對測定值進行調(diào)制。用另一個差分元件49求出撥道力的數(shù)值(比如利用壓力差的方法)。最后，將差分元件50內(nèi)相加和校正的測定值輸入液壓的伺服電路，以便在啟動撥道驅(qū)動機構(gòu)13以后，對軌道的側(cè)向位置作必要的校正。與此同時將會顯示相應(yīng)的撥道數(shù)值。
也可以用人們已知的動力穩(wěn)定機組代替搗固機組18，作為校正軌道側(cè)向位置用的設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種校正軌道位置用的線路作業(yè)機械，包括支承在軌行機構(gòu)上的機架(7)，上面裝有校正軌道側(cè)向位置用的撥道驅(qū)動機構(gòu)(13)；能在軌道上滾行的測量小車(24～26)；所述的測量小車與作為基準的機架(7)以及測值傳感器(32、33、34)一起，組成一個測取軌道實際位置用的基準系統(tǒng)(30)。其特征在于沿作業(yè)方向位于基準系統(tǒng)(30)前端和后端的測量小車(24、26)配備有橫向傾斜測量裝置(37、38)，以及一用以測定撥道驅(qū)動機構(gòu)(13)的撥道力的壓力傳感器(39)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械，其特征在于所述的壓力傳感器(39)與位于撥道驅(qū)動機構(gòu)(13)范圍內(nèi)的測量小車(25)的測值傳感器(33)連接在一起，以根據(jù)撥道力自動調(diào)整零值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機械，其特征在于所述的機架(7)的垂直加長件(40)分別與一個具有測值傳感器鋼繩(35)的旋轉(zhuǎn)式電位計形式的測值傳感器(32～34)相連，測值傳感器鋼繩(35)與相應(yīng)的測量小車(24～26)相連以形成一固定點(36)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機械，其特征在于測值傳感器鋼繩(35)的所有固定點(36)在測量小車(24、25、26)上，對軌行機構(gòu)(2、3)的車輪在鋼軌上的接觸點所形成的水平基準面而言，均位于同等高度上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的機械，其特征在于機架(7)的前后端分別裝有與機架相連的、測量橫向傾斜用的裝置(28、29)。
6.采用根據(jù)權(quán)利要求1的線路作業(yè)機械基準系統(tǒng)的測值傳感器測定軌道側(cè)向位置誤差的方法，其特征在于根據(jù)軌道的橫向傾斜和側(cè)向移動軌道的撥道力對測值傳感器的零位校正進行補償。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于根據(jù)機架(7)的偏轉(zhuǎn)對測值傳感器的零位校正進行進一步補償。
全文摘要
校正軌道位置用的線路作業(yè)車，包括一個支承在軌行機構(gòu)上的機架，上面裝有校正軌道側(cè)向位置用的撥道驅(qū)動機構(gòu)(13)。機械還配備有能在軌道上滾行的測量小車(24～26)。測量小車與作為基準的機架(7)以及測值傳感器(32、33、34)一起，組成一個測取軌道實際位置用的基準系統(tǒng)(30)。沿作業(yè)方向位于基準系統(tǒng)(30)前端和后端的測量小車(24、26)配備有橫向傾斜測量裝置(37、38)。此外還有一個壓力傳感器(39)，用以測定撥道驅(qū)動機構(gòu)(13)的撥道力。
文檔編號B61D15/00GK1105082SQ9411817
公開日1995年7月12日 申請日期1994年11月5日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月5日
發(fā)明者約瑟夫·陶依爾, 熱諾特·博克 申請人:弗蘭茨普拉塞鐵路機械工業(yè)股份有限公司